Supponiamo che le palline siano numerate da 1 a 12 e dividiamole in tre gruppi ciascuno di 4 palline.

Poniamo sui piatti della bilancia a destra le palline 1, 2, 3, 4 e a sinistra le palline 5, 6, 7, 8. Se la bilancia resta in equilibrio allora la pallina più pesante è nel gruppo 9, 10, 11, 12. Se la bilancia non resta in equilibrio allora la pallina più pesante è nel gruppo posto sul piatto più basso. Con la prima pesata abbiamo quindi individuato un gruppo di quattro palline che contiene la pallina più pesante. Supponiamo che il gruppo che contiene la pallina più pesante sia quello 1, 2, 3, 4. Poniamo sui piatti della bilancia a destra le palline 1, 2 e a sinistra le palline 3, 4. I due piatti della bilancia non possono essere in equilibrio perchè in uno dei due piatti c'è la pallina più pesante. Supponiamo che sia il piatto a destra quello più basso e quindi nel gruppo 1, 2 c'è la pallina più pesante. Ora, con la terza pesata ponendo a destra la pallina 1 e a sinistra la pallina 2 possiamo stabilire qual è quella più pesante.